Par Sol Inés Peca
Yojiro Yamanaka, Ph. D., professeur adjoint de génétique humaine à l’Université McGill, s’est vu octroyer une subvention de 750 000 dollars par les IRSC pour étudier le développement de l’embryon au Centre de recherche sur le cancer Rosalind et Morris Goodman. « J’espère que notre étude fera la lumière sur le principe du développement mammalien », a déclaré le professeur Yamanaka.
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Pendant son enfance au Japon, Yojiro Yamanaka voulait devenir gardien de zoo. Mais son intérêt général pour la biologie du monde naturel l’a par la suite conduit à découvrir les connaissances scientifiques fondées sur les expériences d’autres personnes. « Je me suis rendu compte que je n’avais pas seulement à comprendre et mémoriser, mais que je pouvais poser des questions et participer. Depuis, je vais là où me mène ma curiosité. »
Toutefois, après des études en sciences pharmaceutiques et un doctorat en immunologie, les cellules rondes contenues dans des éprouvettes ne réussissaient pas à piquer cette curiosité. Il manquait quelque chose, et ce quelque chose, c’était la capacité d’observer directement le développement de la vie à l’échelle cellulaire.
Yojiro Yamanaka a choisi une carrière en biologie du développement et a mis au point des techniques novatrices et un équipement qui lui ont permis d’étudier des embryons à travers un microscope, à l’extérieur de l’utérus. Il visite même des hôpitaux pour démontrer le potentiel de son invention. « La biologie du développement est quelque chose de dynamique et de fondamental », a déclaré monsieur Yamanaka. « Je peux voir de mes propres yeux les changements qui s’effectuent dans l’embryon, à travers la lentille du microscope. »
Et, au-delà de constituer une source continue de fascination pour le professeur adjoint du Département de génétique humaine de McGill, à quoi mène cette observation directe? « Comprendre le comportement cellulaire dynamique in vivo procure des renseignements utiles sur diverses maladies, notamment le cancer. Cela enrichit également nos connaissances fondamentales en recherche sur les cellules souches et en médecine régénérative », explique-t-il.
En biologie du développement, la recherche examine les processus de croissance et de différentiation cellulaires, le processus par lequel une cellule souche arrive à maturité et devient un type définitif de cellule, comme une cellule nerveuse ou sanguine. Une part importante de l’étude des cellules souches se concentre sur l’apprentissage des déclencheurs qui provoquent la différentiation.
« Une découverte récente du professeur Shinya Yamanaka (aucun lien de parenté) de l’Université de Tokyo indique que les types cellulaires définitifs de notre organisme peuvent retourner à l’état des cellules souches pluripotentes, qui sont l’équivalent de l’un des trois types de cellules de l’embryon », explique Yojiro Yamanaka. « Cela ouvre la porte à différentes possibilités en médecine, notamment le dépistage des drogues, la modélisation de maladies ainsi que des traitements cellulaires et génétiques. »
Travaillant à partir du Centre de recherche sur le cancer Rosalind et Morris Goodman de McGill, Yojiro Yamanaka a effectué un suivi fidèle de ces possibilités en étudiant les stades les plus précoces du développement mammalien. Maintenant, les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) lui octroient une subvention de 750 000 dollars pour des études approfondies sur la polarité cellulaire et la génération des premières lignées distinctes dans un embryon de souris. Il vise à générer une plus grande compréhension du comportement cellulaire qui pourrait conduire à des traitements pour des maladies débilitantes. « Je suis très soulagé et ravi », a déclaré le professeur Yamanaka. « Je ne peux rien faire sans subventions; le contexte économique précaire actuel n’est pas facile pour les jeunes nouveaux chercheurs. »
Grâce aux fonds nouvellement acquis, le professeur Yamanaka et son équipe de recherche pourront maintenant utiliser les techniques microscopiques de pointe qu’il a mis sur pied pour analyser le processus de formation de polarité cellulaire dans l’embryon. « Nous perturberons la polarité cellulaire de différentes façons et en analyserons les effets », explique-t-il. « Nos travaux fourniront des renseignements sur le mécanisme moléculaire de la pluripotence au sein d’une cellule. »
Les cellules souches embryonnaires humaines isolées sont pluripotentes, ce qui signifie qu’elles peuvent générer n’importe quelle cellule du corps, sauf celles du placenta. « Le stade embryonnaire avec lequel nous travaillons, le stade de pré-implantation, est le moment où se produit la séparation des cellules du placenta et de celles du fœtus. Il s’agit d’un processus unique aux mammifères », poursuit-il.
Examinant son cheminement de carrière, le professeur Yamanaka se souvient avec précision du jour où il a découvert un nouveau gène, cette fois, en étudiant une espèce aquatique. « Après des expériences longues et douloureuses – imaginez-vous cherchant un minuscule diamant dans un carré de sable – nous avons découvert un nouveau gène qui pourrait provoquer la formation d’une deuxième tête sur un embryon de poisson zèbre », se rappelle-t-il. La découverte permettait de résoudre une des grandes problématiques de la biologie du développement de l’époque, soit la manière dont l’œuf fertilisé d’un vertébré établit l’axe du corps. « Ce jour-là, j’ai appris que le gène que nous avions identifié était nouveau dans sa séquence », ajoute monsieur Yamanaka. « Ce fut le moment où j’ai vivement ressenti que je faisais quelque chose d’entièrement nouveau et que personne au monde ne connaissait ce que je voyais. »
Monsieur Yamanaka souhaite que d’autres jeunes chercheurs vivent cette expérience de grande inspiration et accueille avec enthousiasme au sein de son équipe les étudiants aux cycles supérieurs motivés. « Le Canada possède une histoire de longue date dans les domaines de la génétique humaine et de la biologie des cellules souches », déclare-t-il. « C’est une des raisons pour lesquelles je choisis de rester dans ce pays… en plus du canot-camping! » Jusqu’à maintenant, sa présence au Canada a permis à Yojiro Yamanaka de se livrer à ses questionnements et à une participation en biologie. Ce n’est pas si mal pour un petit garçon qui voulait simplement devenir le gardien de créatures du monde naturel.
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